Химия

[Roman Koff]

Есть среди форумчан химики/физики?
Есть вопрос по занимательной химической физике (физической химии). На спецфоруме спросил, но там както не отвечають. Здесь както привычнее ))

[dr.MIG]

Ну у меня бывшая девушка физику преподает. А сам я с химией самую малость связан. Так что уж озвучь здесь задачу — будет повод встретиться с бывшей .

[Roman Koff]

Решил тряхнуть стариной. Я в плотной завязке уже лет 10, но тут собрались устроить корпоратив на природе. Естественно пиротехники закупили профессиональной, но вот есть идея замутить что нить не шибко опасное своими силами. В общем, идея простая, но я всю науку уже позабыл. Надо рассчитать оптимальный состав компонентов, но не знаю с какого бока подойти.

Задача:
Есть 2-х литровая пластиковая бутыль из под пива/колы (с завинчивающейся пробкой). В бутыль наливается определенное (?) количество воды и помещается бумажный пакет со смесью соды (?) и лимонной кислоты (?). Пробка закручивается и бутыль устанавливается в вертикальное положение пробкой вниз (например, в яму, сугроб или специальный держатель). Когда вода просочится через бумагу – конверт развернется и пойдет реакция, сами знаете какая. При предельном давлении CO2 пробку должно выбить и бутылка под действием реактивной струи должна полететь вверх.

Это теория (конечно, возможно все пойдет и не так). Как рассчитать оптимальные пропорции сода/лимонка и самое главное – сколько надо воды?

То, что я нашел про соду:лимонку – вроде 1:1.2, но органику сейчас просчитать не смогу, тем более физику.

Поможите, кто может, очень интересно. С меня видео.

[alibek]

Бутылка полетит не вверх, а куда угодно. И по пути всех обрызгает.
Я бы делал что-нибудь более скромное, типа поджигания бихромата аммония с магнием, получается довольно красиво.

[Хакер]

А в чём фишка? В том, что не очень красивая бутылка взлетит на не очень большую высоты и не очень живописано рухнет?

[dr.MIG]

Уж лучше тогда внутрь бутылки поместить карбид .

[Debugger]

Можно примерно рассчитать скорость бутыли, если известен объем выделяемого газа в секунду.
Насколько мне известно, есть реактивы получше лимонной кислоты и соды. Попробуй кока-колу и кислые жевачки. Или кислый "Ментос", эфеект прямо таки ядерный (сам пробовал).
Кстати, твоя бумажка помешает свободному прониканию воды для реакции, и она пройдёт очень медленно, а значит, при таком раскладе бутылка никуда не улетит.

[Хакер]

Да она и так почти никуда не полетит.

Алибек правильно заметил. Почти вся энергия уйдёт в первое мгновении при (и после) отрыве крышки. Почти наверняка сила будет нецентральной, и большая часть энергии пойдёт на раскрутку бутылки, нежели на сообщение ей линейной скорости. Оставшаяся же энергия израсходуется впустую, так как бутылка будет вращаться.

[Debugger]

Я проводил подобный опыт, но с другими элементами. К крышки привязали несколько конфеток, потом закрыли бутылку крышкой, перевернули её и отбежали. Пробку оторвало, и бутылка пролетела горизонтально метров 10. И вправду, её больше крутило, да она полетела не вверх, а в сторону. Но полетела.

[Денис]

Добавлю немного аэродинамики к этому коктейлю
Чтобы бутылка летела вверх и не крутилась, надо сделать ей какие-то закрылки, что-ли. Получится крылатая ракета!

[Alec]

Может, раз уж начали развитие проекта , тогда стоит заменить завинчивающуюся пробку, которая отлетает в непонятном направлении, на просто пробку (которая вставляется внутрь)? А также поместить бутылку в трубу? А закрылки пусть в полете расправляются

[Debugger]

Чем-то такой подход напоминает "Турнир Юных Физиков". Давайте проводить эксперименты, совершенствовать конструкцию

[1Steps]

... При предельном давлении CO2 пробку должно выбить и бутылка под действием реактивной струи должна полететь вверх.

Хочу огорчить. Пробку врядли выбьет. Порвет бутылку("но это бабка надвое сказала"). И как сказал alibek всем будет весело

[Roman Koff]

Бутылка полетит не вверх, а куда угодно. И по пути всех обрызгает.

Ну и прикольно

Я бы делал что-нибудь более скромное, типа поджигания бихромата аммония с магнием, получается довольно красиво.

Чудеса вмешательства всевышних сил и суровый жизненный опыт не позволяют мне более проводить бесчеловечные эксперименты с любыми самодельными взрывчатыми веществами (и Вам не рекомендую), написал же – в завязке. (Кста, бихромат аммония и магний у нас на каждой свалке валяются и в аптеке на сдачу выдают?)

А в чём фишка? В том, что не очень красивая бутылка взлетит на не очень большую высоты и не очень живописано рухнет?

Фича в эффекте реактивного движения (возможно небольшого взрыва, что маловероятно). А бутылку можно раскрасить под хохлому

Уж лучше тогда внутрь бутылки поместить карбид.

См. выше … Кстати, одно из наиболее опасных самодельных «развлечений». Помимо относительно высокой фугасности взрыва, присутствует опасность возгорания газо-воздушной смеси (что еще больше усугубит ситуацию) и химического ожога кожи, слизистых и дыхательных путей, а также отравления сульфидом водорода.

Можно примерно рассчитать скорость бутыли, если известен объем выделяемого газа в секунду.

Я знаю, что можно … Вот бы еще кто рассчитал за меня ))))

Насколько мне известно, есть реактивы получше лимонной кислоты и соды. Попробуй кока-колу и кислые жевачки. Или кислый "Ментос", эфеект прямо таки ядерный (сам пробовал).

Сколько стоит сода+лимонка и сколько кокакола и ментос? Да и кто мне на пьянке даст убить бутылку запивки (хотя я сам не запиваю ) Кста, эффект будет никак не больший, чем энергия растворенного в коле СО2.

Кстати, твоя бумажка помешает свободному прониканию воды для реакции, и она пройдёт очень медленно, а значит, при таком раскладе бутылка никуда не улетит.

Конверт складывается таким образом, чтобы он мог свободно развернуться. При попадании капли воды в смесь сразу же начнет выделяться СО2 и пакет начнет разворачиваться давая больший доступ воде (лавинный эффект).

Да она и так почти никуда не полетит.
Алибек правильно заметил. Почти вся энергия уйдёт в первое мгновении при (и после) отрыве крышки. Почти наверняка сила будет нецентральной, и большая часть энергии пойдёт на раскрутку бутылки, нежели на сообщение ей линейной скорости. Оставшаяся же энергия израсходуется впустую, так как бутылка будет вращаться.

Про первое мгновение – неправда. Реактивная струя появится вследствие вытеснения жидкости давлением углекислоты. А это не может быть мгновенным. Я, и мои собутыльники, имеют небольшое отношение к аэрокосмической отрасли, и с моделью ракетной установки у нас, как раз, проблем не будет. Здесь интересен принцип создания реактивной струи, а не аэродинамические свойства аппарата.

Я проводил подобный опыт, но с другими элементами. К крышки привязали несколько конфеток, потом закрыли бутылку крышкой, перевернули её и отбежали. Пробку оторвало, и бутылка пролетела горизонтально метров 10. И вправду, её больше крутило, да она полетела не вверх, а в сторону. Но полетела.

В моем случае есть вариант проще. В наличие имеется речка и, возможно, будет проводиться водный эксперимент. Бутылка с маленькой (игольной) дырочкой в пробке (для начального импульса) и небольшим грузом у горлышка. Получится «торпэдо»

Добавлю немного аэродинамики к этому коктейлю
Чтобы бутылка летела вверх и не крутилась, надо сделать ей какие-то закрылки, что-ли. Получится крылатая ракета!

Рассматривается вариант с самораскрывающимися полусферическими боковыми стабилизаторами и авионикой управления полетом (и парашютом) – шутка.

Может, раз уж начали развитие проекта , тогда стоит заменить завинчивающуюся пробку, которая отлетает в непонятном направлении, на просто пробку (которая вставляется внутрь)? А также поместить бутылку в трубу? А закрылки пусть в полете расправляются

Доля здорового рационализма в этом определенно есть

Чем-то такой подход напоминает "Турнир Юных Физиков". Давайте проводить эксперименты, совершенствовать конструкцию

Готов предоставить подробный видеоотчет и чертежи

Хочу огорчить. Пробку врядли выбьет. Порвет бутылку ("но это бабка надвое сказала"). И как сказал alibek всем будет весело

Степень сжимаемости углекислоты очень большая (поэтому, ее выгодно использовать в сжатом виде на производстве и в др. отраслях) в отличие от сероводорода, кстати, который точно наверняка разорвет бутылку. Ваще, бутылки из под кокаколы (пива) имеют очень большой запас прочности. Пробку выбить проще (к тому же для этого можно создать благоприятные условия)

[Roman Koff]

Вопрос dr.MIGу, как, по определению, самому продвинутому в химии:
Ты не помнишь, как работать с молями для определения масс реагентов?

Рекация след.: С6Н8О7 + 3NaHCO3 -> Na3C6H5O7 + 3CO2 + 3H2O

Я припоминаю, что можно через молярный объем и атомную массу вычислить массу реагентов, но не помню как ...

[Хакер]

Масса равна количеству вещества (количеству молей) помноженное на молярную массу вещества, которая является суммой атомных масс всех атомов молекулы вещества.

[dr.MIG]

Если я ничего не перепутал (хотя возможно и ошибся в рассчетах), то по даному уравнению на 100 г соды надо 76,8 г лимонной кислоты. Если я не прав, пусть меня поправят.

[Proxy]

Будет уже некому поправлять... С оторванными руками не особо-то попишешь)

[Roman Koff]

на 100 г соды надо 76,8 г лимонной кислоты

Ага, значит соотношение 1:1.3 (видимо я перепутал вещества местами в первом приближении)
Перехожу к практическим испытаниям. В выходные будем запускать ...

Ваще это очень похоже на правду ...

[Xcode]

А мы в детстве в деревне делали так: берется пузырек, из расчета "должно разорвать", на дно кидается стальной шарик или несколько от подшипника, наливается вода, смешанная с одним из компонентов(сода или лимонная кислота), крошим туда же парафин со свечки(опытным путем выясняется оптимальное количество), нагреваем в ковшике воду, ставим бутылек в горячую воду, парафин в пузырьке плавится, ждем пока вода в ковшике остынет, после чего парафин образует герметичную пробку на поверхности воды, сверху засыпается оставшийся компонент, закручивается пробка.
Сию бомбочку можно транспортировать без особых опасений. По достижении места совершения террорестического акта, пузырек изымется из кармана, резко встряхивается(стальные шарики пробивают парафиновую пленку) и швыряется в цель. Дальше следует унылое ожидание, и и такой же унылый "пыщь". Лучше поэкспериментировать с другими компонентами, например карбидом или еще чем. Основная идея моего повествования - парафиновая пробка, разделяющая ингредиенты.

[Roman Koff]

Блин. На корпоративе все нажрались как обычно, пожтому до экспериментов дело не дошло. Но ингридиенты остались, т.ч. решили отложить на некоторое время.

Решили эксперимент перевести в болеее профессиональное русло и воспользоваться этим опытом: http://home.people.net.au/~aircommand

[Денис]

на дно кидается стальной шарик или несколько от подшипника

Павлодарские школьники настолько суровы, что носят в кармане самодельную шариковую бомбу.